Генофонду лісових деревних порід in situ

Метод in situ вважають ідеальним способом збереження генетичної мінливості лісових деревних видів[8]. Він передбачає відбір у природних умовах і довготривале утримання популяції чи її частини в стані, який гарантує відтворення протягом багатьох поколінь їїа лельного різноманіття[12,14]. Процес збереження генофонду in situ не є простим консервуванням генетичної мінливості в незмінному стані. Дія комплексу еволюційних чинників (мутацій, міграції, генетичного дрейфу, природного відбору, інбрідінгу) протягом довготермінового періоду так чи інакше призводить до певних відхилень від вихідної генетичної структури популяції. Збереження in situ має за мету попередити радикальні зміни алельної різноманітності популяції, які можуть істотно знизити її еволюційний потенціал. Значнозменшити ризики виникнення негативних тенденцій у динаміці генетичної структури популяцій видів лісової дендрофлори можна шляхом структурно-просторової організації об'єктів in situ.

У вітчизняній науковій літератур та нормативно-правових документах можна знайти різноманітні підходи до зонування територій природозаповідного фонду. Так, наприклад, в межах біосферних заповідників відповідно до норм закону України "Про природно заповідний фонд України" передбачається виділення таких зон: заповідної, заповідного регульованого режиму, антропогенних ландшафтів, буферної[1]. Національні парки та регіональні ландшафтні парки структурують за такою схемою: заповідна зона, зони регульованої рекреації та зона стаціонарної рекреації, господарська зона. Територію ботанічних та зоологічних парків також поділяють на окремі частини різного цільового призначення: експозиційну, наукову, заповідну (в зоопарках – рекреаційну), адміністративно-господарську. На територіях прилеглих доприродних заповідників, а в разі потреби навколо усіх інших об'єктів природно-заповідного фонду, для забезпечення належного режиму охорони та зменшення негативного антропогенного впливу установлюють охоронні зони, розміри яких визначаються відповідно до їхнього цільового призначення на основі спеціальних обстежень ландшафтів та господарської діяльності на прилеглих територіях.

Щодо генетичних резерватів лісових поріду  "Настановах з лісового насінництва"  [2] існує норма, яка прописує виділення основної частини резервату та буферної зони, причому ширина останньої може змінюватися від 50 до 100 м. Незважаючи на це, обстеження генетичних резерватів на заході України, якіздійснювали в 2001-2006 рр., виявили, що для жодного і зних не виділено буферних зон як в планово-картографічних матеріалах, такі в натурі. Вивчення зарубіжного досвіду збереження лісовихгенетичних ресурсів показало, що в багатьох європейських країнах структуризації об'єктів in situ приділяють серйозну увагу. Так, наприклад, у Швейцарії, виділяють чотири зони в межах території резервату: абсолютно-заповідну, ядро, перепускну і буфер[5].

У Франції рекомендується виділяти дві зони – ядро і буфер, причому частка буферу в загальній площі резервату є значною[17]. На рис. 2.2.2.1.  наведено приклад організації територі їгенетичного резервату бука лісового біля м. Нансі у північно-східній частині Франції. Заштрихований блок 460 становить ядро резервату, решта блоків навколо нього формують буферну зону.

Рис. 2.2.2.1 Структур просторова організація території генетичного резервату у Франції[17] (пояснення до рисунка в тексті)

Жирною лінією позначено зовнішні межі резервату. Загальна площа резервату становить 234 га.

Аналогічні підходи дозонування території резервату застосовують в Румунії[13].  У Данії велике значення вперешкоджанні міграції стороннього пилку надають ізоляційним насадженням, ширина яких повинна бути не меншою ніж 500 м[8]. Щоправда, прицьому зазначається, що згідно з міжнародними рекомендаціями вона може бути і меншою – 330 м.

Зважаючи на зарубіжний досвід зонування території об'єктів генозбереження та негативні наслідки відсутності такої структуризації територій генетичних резерватів в Україні, потрібно в нових нормативно-правових документах, які регулюють діяльність зі збереження цінного генофонду лісових порід, чіткіше і повніше прописати норми і параметри структурно-просторової організації таких об'єктів. Доцільно збільшити кількість структурних елементів від двох (резерват і буфер) до трьох. Територію генетичного резервату варто диференціюватина (1) ядро, (2) перехідну зону, (3) ізоляційний буфер.

Ядро резервату, яке є його основною частиною, повинно займати площу, неменшу ніж 8-12 га. Усяку господарську діяльність, окрім заходів сприяння природному поновленню, заготівлі насіння, живців, іншого репродуктивного матеріалу, в зоні ядра заборонено. Межі ядра необхідно внатурі промаркірувати (наприклад, червоною фарбою на крайніх деревах через 20-30 м).

 Перехідна зона охоплює окремі виділи, в яких тимчасово можуть зростати штучні насадження цільового виду, створені із насіння невідомого або іншогорайонного походження, та нелісові землі (сінокоси, сільгоспугіддя, тощо). Такі ділянки знаходяться у внутрішньому контурі усього резервату, при цьому можуть міститися в межах ядра, примикати до нього, або розташовуватися у буферній зоні. Насадження перехідної зони підлягають заміні на штучні деревостани цільового виду за допомогою репродуктивного матеріалу, отриманого з ядра резервату. Площа перехідної зони повинна бути як найменшою. За наявності навколо ядра резервату великої площі насаджень цільового виду невідомого чи іншорайонного походження, потрібно відмовлятись від атестації такого генетичного резервату. У перехідній зоні можна вживати усіх традиційних лісогосподарських заходів, за винятком тих, які можуть порушити стійкість та стабільність насаджень ядра. Межі перехідної зони потребують також маркірування (наприклад, жовтоюфарбою).

Буферна зона охоплює насадження, які оточують ядро і перехідні зони. Її функціональне призначення полягає в запобіганні проникнення на територію ядра пилку із насаджень, створених із насіння іншорайонного або невідомого походження. Окрім того, буферні насадження повинні захищати основну частину резервату від можливих негативних впливів біотичного та абіотичного характеру (буреломів і вітровалів, сонячних опіків кори, пошкодження самосіву і підросту цільової породи дикою і свійською фауною тощо). Насадження буферної зони замикають загальний контур резервату, який у натурі також маркірується (наприклад, білою фарбою), а на його кутах виставляються стовпчики.

Дослідження тими ж методами "пилкового забруднення" насінних плантацій виявили ефективне поширення пилку на значно більшу відстань, а тому, існує думка, що дляо б'єктів in situ та ex situ необхідно формувати ізоляційний бар'єр шириною 500 чи навіть 1000 м[7]. Таким чином, зважаючи на поточний рівень знань про ефективну дальність поширення пилку та насіння, можна розглядати ширину буферної зони 300-500 м як достатню для запобігання проникненню небажаного пилку натериторію генетичного резервату.

Для оптимізації територіальної організації наявних в Україні об'єктів in situ доцільно переглянути зафіксовану в Настановах з лісового насінництва їхню двох зональну структуру і передбачити виділення трьох зон: ядрову зону (площа 8-12 га, функції – забезпечення збереження алельного різноманіття популяції цільового виду); перехідну зону (функції – забезпечення поступової трансформації насаджень цільового виду невідомого чи іншо районного походження в деревостан цільового виду із насіння генетичного резервату); буферну зону (ширина 350-500 м, функції – ізоляція ядра від забруднення пилком із насаджень, створених іншорайонним або невідомого походження насінням, захист насаджень ядра від ймовірних негативних впливів біотичного іабіотичного походження). Виділені зони потрібно промаркірувати внатурі, а також внести в таксаційні описи та планово-картографічні матеріали лісогосподарських підприємств.

Збереження ex situ

Збереження ex situ розглядається як таке, що безумовно дозволяє використання генетичного різноманіття у розмноженні та збереженні рослин. Невід’ємні елементи збереження ex situ пов’язані з необхідною визначити, а потім зберегти та керувати внутрішньовидовою мінливістю, переважно через налагодження і управління відтворенням, у різних формах, в польових умовах. Молекулярно-генетичні техніки, в основному, з генетичними маркерами, можуть також допомогти у деяких завданнях менеджменту для популяцій ex situ, шляхом ідентифікації та моніторингу генетичної мінливості у колекції. Тим не менше, виділення ресурсів при генетичному збереженні буде радше викликане потребою, ніж технологією [8 ].

Біотехнологія може також зробити вагомий внесок у менеджмент фондів репродуктивного матеріалу шляхом забезпечення кращих засобів оцінювання рівнів генетичного різноманіття і створення нових альтернатив для підтримання генетичних колекцій. Нові молекулярні технології уникають надлишку та дублювання всередині колекції шляхом відповідного аналізу та вивчення генетичного різноманіття [ 9,10 ]. Інший широко використовуваний засіб біотехнології – кріозбереження (збереження за допомогою низьких температур), сприяє довгостроковому збереженню деяких рослинних зразків [ 11]. Такі молекулярні засоби використовуються при вивченні геному, вони можуть допомогти визначити потенціально корисні гени у генофонді.

Ефективність збереження рідкісних видів деревних рослин ex situ може бути різко підвищена шляхом створення генетичних банків рослин.
Це на сьогоднішній день є необхідним елементом у збереженні фіторізноманіття. За класифікацією Міжнародного центру генетичних ресурсів розрізняють наступні види генетичних банків: генні банки насіння; польові генні банки; збереження рослинного матеріалу in vitro;

Із 2300 ботанічних садів світу довгострокове збереження насіння рідкісних і зникаючих видів налагоджено в 152 (Андреев, Горбунов, 2005). В подальшому цей напрям може бути перспективним і для України.

Збереження дендроекзотів у культурі також передбачає оптимізацію способів розмноження, що забезпечить збереження генетичної інформації у низці поколінь. Вирішити це завдання можна за допомогою запровадження технологій мікроклонального розмноження, яке дасть змогу швидко отримувати велику кількість рослинного матеріалу, генетично ідентичного вихідній рослині, що надзвичайно актуально для збереження дефіцитних генотипів (Молканова, 2006; Опалко, Небиков, Колдар, 2006).

Наступними завданнями постінвентаризаційного етапу є створення модельованих штучних фітоценозів у паркових системах, враховуючи екологічний, фітоценотичний, систематичний та інші принципи підбору рослин. В результаті це слугуватиме подальшому збереженню рідкісних дендроекзотів світового значення в Україні.

Наступним етапом цього напрямку є складання повних інвентаризаційних списків раритетних дендроекзотів природно-заповідного фонду вцілому, які занесені до “червоних списків” усіх міжнародних документів. Це є метою перспективних досліджень.

Отже найбільш ефективними вважаються методи in situ, тобто збереження лісових генетичних ресурсів у межах екосистем і природних місць зростання, а у випадку акліматизованих або культивованих видів - утому середовищі, в якому вони набули своїх характерних ознак [4]. В Україні основними об'єктами in situ є лісові генетичні резервати (ЛГР), плюсові насадження і плюсові дерева[6, 8, 9]. Станом на 01.01.2010 р. в Держреєстрі України нараховувалося 22061,3 гагенетичних резерватів, 2036,2 га плюсових насаджень, 3296 плюсових дерев, які були відібрані в лісах Держлісфонду [3].

Збереження ex situ розглядається як таке, що безумовно дозволяє використання генетичного різноманіття у розмноженні та збереженні рослин. Невід’ємні елементи збереження ex situ пов’язані з необхідною визначити, а потім зберегти та керувати внутрішньовидовою мінливістю, переважно через налагодження і управління відтворенням, у різних формах, в польових умовах. Ефективність збереження рідкісних видів деревних рослин ex situ може бути різко підвищена шляхом створення генетичних банків рослин.